Слайд 1История развития генетики
этапы становления генетической науки
Слайд 2Генетика
наука, изучающая закономерности и материальные основы наследственности и изменчивости организмов,
а также механизмы эволюции живого.
Наследственностью называется свойство одного поколения передавать
другому признаки строения, физиологические свойства и специфический характер индивидуального развития. Свойства наследственности реализуются в процессе индивидуального развития.
Изменчивостью называется свойство, противоположное наследственности, заключающееся в изменении наследственных задатков — генов и в изменении их проявления под влиянием внешней среды. Отличия потомков от родителей возникают также вследствие возникновения различных комбинаций генов в процессе мейоза и при объединении отцовских и материнских хромосом в одной зиготе.
Слайд 3Первый этап
Первый этап ознаменовался открытием Г. Менделем (1865) дискретности (делимости)
наследственных факторов и разработкой гибридологического метода, изучения наследственности, т. е.
правил скрещивания организмов и учёта признаков у их потомства. Дискретность наследственности состоит в том, что отдельные свойства и при знаки организма развиваются под контролем наследственных факторов (генов), которые при слиянии гамет и образовании зиготы не смешиваются, не растворяются, а при формировании новых гамет наследуются независимо друг от друга.
Слайд 4Первый этап
Значение открытий Г. Менделя оценили после того, как его
законы были вновь переоткрыты в 1900 г. тремя биологами независимо
друг от друга: де Фризом в Голландии, К. Корренсом в Германии и Э. Чермаком в Австрии. Результаты гибридизации, полученные в первое-I десятилетие XX в. на различных растениях и животных, полностью подтвердили менделевские законы наследования признаков и показали их универсальный характер по отношению ко всем организмам, размножающимся половым путём. Закономерности наследования признаков в этот период изучались на уровне целостного организма (горох, кукуруза, мак, фасоль, кролик, мышь и др.).
Слайд 5Первый этап
Менделевские законы наследственности заложили основу теории гена — величайшего
открытия естествознания XX в., а генетика превратилась в быстро развивающуюся
отрасль биологии. В 1901 —1903 гг. де Фриз выдвинул мутационную теорию изменчивости, которая сыграла большую роль в дальнейшем развитии генетики.
Слайд 6Второй этап
Второй этап характеризуется переходом к изучению явлений наследственности на
клеточном уровне (питоге-нетика). Т. Бовери (1902—1907), У. Сэттон и Э.
Вильсон (1902—1907) установили взаимосвязь между менделевскими законами наследования и распределением хромосом в процессе клеточного деления (митоз) и созревания половых клеток (мейоз). Развитие учения о клетке привело к уточнению строения, формы и количества хромосом и помогло установить, что гены, контролирующие те или иные признаки, не что иное, как участки хромосом. Это послужило важной предпосылкой утверждения хромосомной теории наследственности.
Слайд 7Второй этап
Решающее значение в ее обосновании имели исследования, проведенные на
мушках дрозофилах американским генетиком Т. Г. Морганом и его сотрудниками
(1910—1911). Ими установлено, что гены расположены в хромосомах в линейном порядке, образуя группы сцепления. Число групп сцепления генов соответствует числу пар гомологичных хромосом, и гены одной группы сцепления могут перекомбинироваться в процессе мейоза благодаря явлению кроссинго-вера, что лежит в основе одной из форм наследственной комбинативной изменчивости организмов. Морган установил также закономерности наследования признаков, сцепленных с полом.
Слайд 8Третий этап
Третий этап в развитии генетики отражает достижения молекулярной биологии
и связан с использованием методов и принципов точных наук —
физики, химии, математики, биофизики и др.—в изучении явлений жизни на уровне молекул. Объектами генетических исследований стали грибы, бактерии, вирусы. На этом этапе были изучены взаимоотношения между генами и ферментами и сформулирована теория “один ген — один фермент” (Дж. Бидл и Э. Татум, 1940): каждый ген контролирует синтез одного фермента; фермент в свою очередь контролирует одну реакцию из целого ряда биохимических превращений, лежащих в основе проявления внешнего или внутреннего признака организма. Эта теория сыграла важную роль в выяснении физической природы гена как элемента наследственной информации.
Слайд 9Третий этап
В 1953 г. Ф. Крик и Дж. Уотсон, опираясь
на результаты опытов генетиков и биохимиков и на данные рентгеноструктурного
анализа, создали структурную модель ДНК в форме двойной спирали. Предложенная ими модель ДНК хорошо согласуется с биологической функцией этого соединения: способностью к самоудвоению генетического материала и устойчивому сохранению его в поколениях — от клетки к клетке. Эти свойства молекул ДНК объяснили и молекулярный механизм изменчивости: любые отклонения от исходной структуры гена, ошибки самоудвоения генетического материала ДНК, однажды возникнув, в дальнейшем точно и устойчиво воспроизводятся в дочерних нитях ДНК. В последующее десятилетие эти положения были экспериментально подтверждены: уточнилось понятие гена, был расшифрован генетический код и механизм его действия в процессе синтеза белка в клетке. Кроме того, были найдены методы искусственного получения мутаций и с их помощью созданы ценные сорта растений и штаммы микроорганизмов — продуцентов антибиотиков, аминокислот.
Слайд 10Третий этап
В последнее десятилетие возникло новое направление в молекулярной генетике
—генная инженерия — система приёмов, позволяющих биологу конструировать искусственные генетические
системы. Генная инженерия основывается на универсальности генетического кода: триплеты нуклеотидов ДНК программируют включение аминокислот в белковые молекулы всех организмов — человека, животных, растений, бактерий, вирусов. Благодаря этому можно синтезировать новый ген или выделить его из одной бактерии и ввести его в генетический аппарат другой бактерии, лишённой такого гена.
Слайд 11Заключение
Таким образом, третий, современный этап развития генетики открыл огромные перспективы
направленного вмешательства в явления наследственности и селекции растительных и животных
организмов, выявил важную роль генетики в медицине, в частности, в изучении закономерностей наследственных болезней и физических аномалий человека.